交流电弧炉节电运行技术电弧炉节电的核心技术是优化交流电弧炉供配电系统，其核心单元是使电弧功率最大化，同时用电效率最大化。

  主要内容有电弧炉供配电系统实际运行特性、工作点选择和供电P-Q曲线等。

  通过合理选择并实时优化电弧炉的工作点及运行区域，即串联电抗器档位、电弧炉变二次电压及工作电流在P-Q曲线上的位置，达到加速废钢熔化、缩短冶炼时间、减少冶炼电耗、延长炉衬寿命的目的，以此来实现吨钢综合能耗的降低。

  实现路径：（1）优化配电参数（选择电弧变压器二次电压档位、串联电抗器档位和功率因数），提高配电效率。

  （2）优化配电参数（选择电弧变压器二次电压档位、串联电抗器档位和功率因数），提高输入有功功率，真正的完成高功率炼钢，缩短冶炼时间，提高EAF热效率和生产效率。

  （3）优化EAF供电功率因数控制，减小电弧炉的无功冲击，从而减小对电网的污染。

  本技术可适用于各种容量的交流电弧炉炼钢生产，炉子吨位与变压器容量越大，效果越明显，非常适合于变压器容量大于30MVA 的大型超高功率电弧炉。

  该技术在理论研究和生产运行研究的基础上，总结了一整套研究方法和经验，取得了比较好的运行结果，达到了国内先进水平。

  内容：（1）交流电弧炉节电运行系统硬件平台；（2）交流电弧炉节电运行系统软件平台；（4）生产基地、测试设备、试验条件。

  市场前景以及效益分析：各种容量的交流电弧炉炼钢采用本技术后，平均可节电10—30kWh/t，冶炼通电时间可缩短3min 左右。

  1．技术和装备投入20—40 万元；2．直接经济效益150 万元；3．社会效益；（1）年节电300 万度（2）对于冶炼时间受制于供电制度的电炉钢厂，电炉炼钢生产率可提高5％左右。

  年产20 万吨的电炉每年可增产l 万吨，则年产值增加2000 万元，利税增加100 万元以上。

  本技术具有广阔的推广应用前景，电炉炼钢厂采用本技术后当年即可回收投资，并且能见到效益。

  LF精炼炉主要设备及技术特点精炼炉是一种用于提炼金属的设备，可以将原料中的杂质去除，使金属纯度得到提高。

  1.主要设备(1)电弧炉：LF精炼炉采用双电弧炉的结构，两个电弧炉分别位于炉底和炉盖上。

  (2)钢包：钢包是LF精炼炉的重要组成部分，用于容纳原料并进行精炼过程。

  (3)搅拌设备：LF精炼炉采用高速电动搅拌设备，可通过搅拌提高金属的均匀性，促使气体和液态金属之间的传质和传热效率。

  (4)电热和耐火材料：LF精炼炉的电极和耐火材料需要拥有非常良好的导电性和耐高温性能，以保证炉内高温环境的稳定和热传导的顺利进行。

  2.技术特点(1)精炼效果好：LF精炼炉采用高温高能量的电弧熔炼技术，能够迅速高效地熔化原料，并通过搅拌设备提高金属的均匀性。

  同时，LF精炼炉还可以在高温条件下进行气体吹吸，进一步去除金属中的杂质，提高金属的纯度。

  (3)过程控制精确：LF精炼炉使用先进的自动化控制管理系统，可以实时监测和控制炉内温度、压力等参数，保证精炼过程的稳定性和精确性。

  (4)能源消耗低：LF精炼炉采用高效的电弧熔炼技术，其能源消耗相对传统炼钢方法更低。

  此外，精炼过程中的气体吹吸也能够有效利用高温和高压气体的能量，降低能源浪费。

  (5)环保节能：LF精炼炉在炼钢过程中产生的废气可通过尾气处理系统来进行净化处理，达到环保排放标准。

  综上所述，LF精炼炉作为一种重要的炼钢设备，具备精炼效果好、解决能力大、过程控制精确、能源消耗低和环保节能等技术特点，能够很好的满足现代化钢铁生产的需求，推动钢铁行业的发展。

  电弧炉节能的技术方法从热平衡角度来看，电炉炼钢节能包括两方面：一是减少热损，缩短热停工时间；二是采用新技术新设备，缩短冶炼时间。

  从当前的技术潮流来看，电炉炼钢节能主要是采用以下手段：（1 ）以价格低的一次能源（油、天然气、煤等）代替电能。

  一方面确保有大量热能的炉渣留在炉内，同时残留炉渣和钢液有利于通电初期的电弧早期稳定，来提升功率因数，缩短熔化用电时间。

  电弧炉炼钢过程中合理的电气运行制度是最基本的工艺制度，合理的电气运行制度在于充分的发挥变压器的能力，不仅对操作顺顺利利地进行很必要，而且也有助于降低电耗、电极损耗和耐火材料侵蚀，缩短冶炼周期。

  供电制度的优化原则在于冶炼过程中尽可能发挥变压器的供电能力，最直接的目标是电弧功率最大。

  因此，在额定功率允许范围内、保证电弧稳定燃烧的前提下，应尽量提高功率因数，来提升生产率，降低电耗和总能耗。

  强化用氧除了使脱碳速度加快以外还可以充分的利用氧气与原料中易氧化元素发生化学反应放出的热量，达到节能降耗的效果。

  近代电弧炉炼钢大量使用氧气，再加上冶炼周期缩短至40〜60min，故有“电炉炼钢转炉化”之说。

  其中，吹氧使熔池中各元素氧化，放热正常的情况下已占总能量供应的25〜30%同时通过氧气的搅拌效果提前了炉底废钢的熔化、均匀钢水温度，抑制了精炼期的沸腾现象。

  对于普通铁水，每供入Ims的氧气，所含各元素在1600 C时反应理论发热值约为4kWh —般情况下强化用氧供能已占总能量供应的25〜30%为缩短冶炼周期，提高生产率，电炉炼钢采用较高的二次电压进行长电弧冶炼，因长电弧辐射能力强，故采用泡沫渣技术屏蔽电弧。

  电熔窑炉节能技术优化及应用电熔窑炉是冶金、化工等领域最为常用的热处理设备之一。

  其通过电加热将原料熔化，接着进行混合、浇铸、喷涂等工艺流程，是重要的工业生产装备。

  但随着国内外经济发展，能源短缺和环境问题越来越严重，如何节约能源、降低碳排放成为电熔窑炉设备优化的重要方向。

  近年来，国内外的电熔窑炉节能技术获得加快速度进行发展，最重要的包含以下几个方面：1.电磁感应加热技术电磁感应加热技术是目前电熔窑炉节约能源的效果最突出的一种技术。

  该技术通过产生强磁场，使金属材料产生涡流，从而使其产生热量，实现加热的效果。

  相比传统燃气、电阻加热，电磁感应加热的能源利用率更高，热效率几乎能达到100%。

  同时，该技术不需要燃料，不产生废气和废水，能大幅度降低能源消耗和环境污染。

  2.燃料气体回收技术在传统电熔窑炉中，燃料气体能够最终靠排放管道排出去，造成能源和环境的浪费。

  而燃料气体回收技术则可以将排放的燃气通过净化、液化等手段进行回收再利用，从而最大限度地节约能源和减少环境污染。

  3.废热回收技术在电熔窑炉生产的全部过程中，大量热能会被释放开来，如果不进行回收利用，将会造成能源的浪费和环境的污染。

  废热回收技术能将释放的废热进行回收再利用，如用于供热、供水等领域，以此来实现能源的节约和环境的减排。

  4.智能控制技术智能控制技术能通过传感器、计算机等技术手段实现对电熔窑炉生产过程的自动监测和调节。

  如对于温度、压力、氧化还原等指标的实时监测和调控，可以大幅度提高生产效率和生产质量，同时避免了能源和材料的浪费。

  电熔窑炉节能技术的应用可以提高生产效率、降低成本、减少能源消耗和环境污染，具有广泛的应用前景。

  未来，随着科技的不断发展，电熔窑炉节能技术将会得到更加广泛和深入的应用。

  电弧炉底吹气搅拌工艺试验研究是指通过在电弧炉底部引入气体，利用气体的搅拌作用来改善炉内熔体的混合和均质化的工艺试验研究。

  电弧炉底吹气搅拌工艺试验研究的目的是探究底吹气搅拌对于炉内熔体温度分布、合金成分均匀性、夹杂物去除等方面的影响，从而优化炉内工艺参数，提高炉内熔化的效率和合金质量。

  在试验中，能够最终靠改变吹气速率、吹气位置等不同参数来探究不同工艺条件下的熔体搅拌效果。

  通过物理和化学分析手段，可以对炉内熔体的温度分布、成分均匀性等进行评估和分析。

  同时，在试验过程中还可以观察炉内熔体的搅拌情况，研究气氛对于炉内熔体的冶炼过程和成分分布的影响。

  通过研究电弧炉底吹气搅拌工艺，能大大的提升炉内熔化的效率，减少冶炼时间，并且改善合金质量和均匀性。

  此外，通过研究底吹气搅拌工艺，还可以均匀分散夹杂物和非金属夹杂物，提高合金的力学性能和杂质去除效果。

  总之，电弧炉底吹气搅拌工艺试验研究对于优化冶炼工艺、提高合金质量和改善炉内熔体性能具有重要的意义。

  借鉴工业化国家特钢企业发展经验，特钢的洁净化技术的核心是建 立洁净钢平台，平台的建立是实现高品质、低成本的有效途径。

  日本的大同特殊钢公司知多厂工艺流程、爱知制钢公司的工艺流程、山 阳特殊钢公司工艺流程，德国乔治玛林（Georgsmarienhütte）公司的 棒材生产线，瑞典OVAKO 钢厂工艺流程都是高品质、低成本短流程洁 净钢棒线材先进生产工艺的代表。

  1 电弧炉炼钢发展现状及问题 2 电弧炉炼钢高效化技术 3 烟气余热利用技术 4 特钢洁净化技术 5 电弧炉炼钢智能控制技术 6 电弧炉炼钢的可持续发展

  0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 配加1％的DRI 冶炼电耗增加

  电弧炉节能可从以下三个方面着手：一是采用新技术减少热损失；二是降低电弧炉有关电气设备的电能损耗；三是加强生产管理，降低能耗。

  1.强化用氧制度电炉吹氧操作目的是吹氧助熔和吹氧脱碳，配合喷吹碳粉，造泡沫渣。

  以氧枪取代吹氧管操作，可以取得显著效果，氧枪利用廉价的碳粉、油、天然气等替代电能，对电弧炉冷区加热助熔，提高了生产效率，氧枪喷射气流集中，具有极强的穿透金属熔池的能力，加强对钢水的搅拌作用，加快吹氧脱碳、造泡沫渣速度，电弧炉炼钢强化氧气的使用，延长碳氧反应时间。

  通过控制炉渣碱度、氧化性、流动性等冶金条件以符合工艺要求，在炉渣碱度2.0~2.5，渣中氧化铁含量15%~20%时，生成泡沫渣的效果最好。

  熔池吹氧产生一氧化碳，使电炉渣发泡，实现埋弧操作，电弧热通过炉渣高效率传入钢液，超高功率变压器采用长弧高功率进行操作，实现高电压低电流，进一步提高电弧的传热效率。

  3. 超高功率供电技术电弧炉炼钢采用超高功率冶炼，提高熔池能量输入密度，加速炉料熔化，大幅度缩短冶炼时间，从而使电弧炉的热效率提高，单位电耗显著下降。

  超高功率电弧炉具有独特的供电制度，在整个冶炼过程中采用高功率供电，熔化期采用高电压、长电弧快速化料，熔化末期采用埋弧泡沫渣操作，促使熔池升温和搅拌，保证熔体成分和温度的均匀化，同时减轻炉衬的热负荷，达到提高电弧炉炼钢生产率，降低电耗的目的。

  4. 余热利用技术降低电弧炉炼钢总能耗的根本措施在于减少能量总需求，其中最主要的是废气的余热再利用。

  （1）化学余热再利用——二次燃烧二次燃烧技术是通过二次燃烧装置喷射适量的辅助氧气来燃烧CO 和操作中产生的其他气体，放出大量的热量预热周围的废钢并返回熔池内部，从而缩短冶炼时间，取得节能降耗的效果。

  研究了电磁搅拌对瑞典Outokumpu不锈钢厂的90t 电炉冶炼不锈钢工艺的影响。

  热测试结果显示，ArcSave能加速废钢和铬铁合金的熔化，精确控制出钢量；熔池的温度也更加均匀，出钢温度能得到准确的控制；稳定的电炉出钢质量和出钢温度的控制有利于后续AOD的顺利操作。

  通过对钢液的搅拌能减少熔池液面的过热度并提高熔池内的热传导，使得炉壁和炉盖的热损失减少，因此降低了耗电量和电极消耗量，总能耗能降低3％～4％。

  同时，搅拌也能强化钢－渣间的界面反应，降低渣中Cr2O3的含量，提高合金收得率和降低FeSi的消耗量。

  还能缩短冶炼周期，并且连续稳定的冶炼操作能提高电炉冶炼的产量约6％～8％。

  电磁搅拌技术是提高电炉冶炼不锈钢工艺水平的一种安全、可靠而有效的解决方案。

  关键词：电炉；电磁搅拌；铬铁熔化；钢／渣反应；不锈钢；能效当今的电弧炉普遍采用超高的输入功率和较短的冶炼时间，这就需要较强的熔池搅拌以强化传热和传质，减少烧损、降低能耗、提高收得率、均匀熔池温度和成分。

  目前国内电炉普遍采用底吹气搅拌，这种搅拌方式存在搅拌不均匀，透气砖处存在漏钢危险等缺点。

  而电磁搅拌技术对钢水搅拌很均匀；与钢水没有任何接触，不存在任何漏钢危险；安装方便、操作简单，是电炉搅拌的发展趋势。

  脉冲气动涡流搅拌系统具有以下技术特点 ： ａ ，操作 系统 为 ＷＩＤ Ｗ 操作平 台和 中文 ＮＯ

  热要求 ， 不仅降低了能耗 ， 节约了生 产成本 ， 而且 也可避免因过度加热导致油品氧化变质。由于脉

  冲气体对罐底的强烈吹扫， 使添 加剂不再沉积在 罐底 ， 在充分利用添加剂的同时 ， 可以避免由于添

  显， 降低能耗 ９ 。％。 ９９ ｄ ．脉冲气动涡流搅拌系统 与各种传统 的机 械搅拌生产方式相比， 其安装简单快捷 ， 设备投资

  Ｃ Ｄ等各系列润滑油 品 ３ 罐次 ， Ｋ ８ 一次合格 ３ ６罐 （ 两罐不合格实际是 由于组分油或添加剂的原因 造 成 ， 非 搅 拌 效 果 不 好 所 致 ） 合 格 率 达 而 ， ９ ．４ 而在脉 冲气动涡流搅拌 系统投用前 的 ４７ ％； ２０ 年 ， ０ ３ 共计调合 了 ４ ６罐 ＬＣ Ｄ各系列润滑油 —Ｋ 品， 中 ３ 罐一次调合合格 ， 其 １ 合格率仅为６ ． ％。 ７４ 与 ２０ ０３年相比较可以看出， 该系统的投用显著提 高了油品调合的一次合格率。 ｂ ．与原循环搅拌工艺 相 比， 调合 时问缩短 了 ９ ．５ ， ３７ ％ 提高了生产效率 。 ｃ ．采用脉冲气动涡流搅拌系统后 ， 与传统的 机械搅拌加上泵循环生产方式相 比， 节能效 果明

  有效率高、 能耗低、 无机械磨损和腐蚀等多项优点， 适合于在工业企业中推广使用。

  电弧炉能源系统介绍电弧炉能源系统是指电弧炉所使用的能源供给系统，它是电弧炉运行的关键部分。

  电弧炉是一种利用电弧高温作用加热金属材料的设备，常用于冶炼、炼钢以及熔融各种金属。

  变压器用于将高压交流电转换成适合电弧炉工作的低压交流电，设备选择开关用于选择合适的电路供给电弧炉，保护设备用于确保电弧炉和电力系统的安全运行，控制设备用于控制电弧炉的工作状态和操作参数。

  电极系统是电弧炉能源系统中的另一个重要组成部分，它用于把电能传递到炉内形成电弧。

  电极架是电极的支撑结构，它能够调整电极的位置和角度以适应不同的工况要求。

  水冷系统是为了保证电弧炉长时间高温运行而设计的，主要用于冷却电极、炉壳以及炉前设备等。

  冷却水处理系统则用于处理冷却水中的杂质和污染物，以延长冷却水的使用寿命。

  除了以上三个主要的能源系统，电弧炉还可能配备其他辅助能源系统，用于提供辅助能源，如燃气或者燃油系统。

  辅助能源系统通常包括燃气供给系统、燃气或燃油燃烧系统以及烟气处理系统等。

  电弧炉能源系统的优化设计和运行对于提高电弧炉的生产效率、确保产品质量和保护环境都至关重要。

  西门子最新技术：电弧炉废气可制造电能西门子公司日前最新开发的一项技术，可通过电弧炉运营产生的滚烫废气来制造电能。

  众所周知，电弧炉在通过高压电加热的电弧下熔炼废钢，其温度为3500摄氏度左右。

  迄今为止，由于气体温度和体积波动不定，之前所尝试的用废气制造电能的方法均以失败告终，因为蒸汽轮机需要的是能持续供应，并温度变化幅度小的蒸汽。

  第一套试点系统已于2012年4月中旬在德国图林根州投入生产，而第一套商用化系统将于2013年投产。

  具体而言，灵感是来自西门子冶金技术部所采用的一种储盐装置，这与在发电厂中使用的装置非常类似。

  利用这种装置，技术人员从废气中提取热能，将盐溶液加热至450摄氏度左右。

  这种高温盐溶液使得废气发电过程的能效可达24%，高于另一种在电弧炉中制造电能的潜在方法。

  然而在实际应用中，储盐装置不仅成本要比增压锅炉低，操作过程也要相对安全。

  目前，新开发的这项技术可回收运行电弧炉耗用的约20%电能，这意味着二氧化碳的排放也将随之降低。

  即每制造1吨钢，二氧化碳排放量可降低40千克左右（具体数值将取决于能源的构成）。

  如果说典型的电弧炉产能是120吨，那么每年减少的二氧化碳排放量即为3万吨左右。

  这意味着，钢铁厂每年可节省包括电费和二氧化碳排放费在内约500万欧元的生产成本。

  电弧炉熔炼节能技术应用现状与发展胜山 （工业大学机电研究 430070）摘 要：叙述了电弧炉在采用熔炼新技术，降低电气设备电能损耗，控制出钢温度、渣量和留钢量，加强炉料管理和生产组织管理等方面的节能措施及其应用效果，探讨了电弧炉熔炼节能技术的发展趋势。

  与感应电炉比较，电弧炉具有如下主要优点：电弧炉炉渣参与冶金反应，可有效去除硫和磷；对原材料的要求较低，可以使用废钢和铸造回炉料以任何比例组成的炉料；钢水质量容易得到保证，适于生产各种铸钢件。

  但是也有不足，例如：有电弧超高温作用，元素烧损较多；无电磁搅拌作用，不利于钢液温度均匀和夹渣上浮；加热速度较慢，热效率较低，能耗较高。

  据测算：输入电弧炉的能量只有约 57％直接用于电弧炉炼钢，其余43％左右为损失热量。

  损失的热量中，约12.5％为炉盖和炉壁冷却水损失，约23％为废气带走的损失，约7.5％为炉渣带走的损失。

  图1定量描述了这些技术措施在降低电弧炉的熔炼时间、电耗与电极消耗方面的预期效果。

  图1 电弧炉熔炼技术措施的发展历程及其效果 可见：电弧炉的节能还是一项需要广大铸造工作者继续努力的长期课题。

  电弧炉节能可从以下三个方面着手：一是采用新技术减少热损失；二是降低电弧炉有关电气设备的电能损耗；三是加强生产管理，降低能耗。

  1 采用新技术1.1 高功率炼钢法高功率炼钢法是通过增大熔化功率，加大熔化电流，缩短熔化时间，来达到节能目的。

  电弧炉节电技术炼钢电弧炉的节电技术1．电弧炉炼钢的特点电炉炼钢的用电负荷波动大而频繁。

  电炉炼钢的主要设备有：电弧炉、电炉变压器、电抗器、电极和电极升降自动调节系统、电炉传动系统等。

  在冶炼过程中，电能是以电弧放电的形式转化为热能的，这种能量的大小决定于电弧电流的大小和电弧电压的高低。

  在熔化期由于炉料熔化、崩塌，常常造成短路，致使电流波动很大，电弧也不稳定。

  为了限制短路电流带来的不利因素，要采用电抗器，这样可以稳定电弧，限制短路电流，当电弧稳定后，就可以不接入电抗器。

  我国电弧炉的主要技术参数：变压器额定容量、变压器二次最大电流、炉壳直径、炉池直径、炉池深度、电极直径、电极分布圆直径、电极提升最高速度、炉门尺寸、电极最大行径、冷却水消耗量、炉壳吊装重量、金属结构重量、总重等。

  在没有其他外来热能的情况下，冶炼1t 吨普通碳钢的理论电能消耗，可近似地按下式求出：()[]10001??+-=m s m m H t t C Q 式中 Qm ——熔化1t 钢所需的能量，kcal/t ；C1 ——固体钢的热容量，kcal/（kg ℃），一般取0.167；tm ——钢的熔点，℃；ts ——入炉料的温度，℃；ΔHm ——炉料的熔化潜热，kcal/kg ，一般为65。

  电弧炉底吹氩气搅拌工艺实践李鑫;袁续阳;窦波【摘要】介绍了底吹系统的使用工艺条件、构成原理及其在100 t超高功率电弧炉的应用情况.使用底吹氩气技术对电弧炉均匀钢液温度,缩短冶炼时间,降低钢铁料消耗等具有明显的效果.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P51-53)【关键词】超高功率电弧炉;底吹氩气;钢液;温度【作者】李鑫;袁续阳;窦波【作者单位】天津天管特殊钢有限公司,天津300301;天津天管特殊钢有限公司,天津300301;天津天管特殊钢有限公司,天津300301【正文语种】中文电弧炉熔池的搅拌主要靠钢水自然对流、电极间电流感应驱动及吹氧搅拌来进行，对于普通炉型而言，这种搅拌基本满足工艺要求，但天津天管特殊钢有限公司炼钢二区100 t电弧炉由于设计的考虑兑加铁水、熔池深，特别是偏心部分较长，虽然热量利用率提高了，但传热速率降低，钢液成分和温度均匀效率低，脱磷速度慢，冶炼时间长等一系列问题。

  2．1 主要设备参数（见表1）2．2 底吹系统的构成原理底吹系统由远程控制中心、底吹阀组和底吹透气砖等组成，其工作原理是根据电弧炉不同冶炼阶段（熔化期和氧化期、或不同的钢种），操作人员能够最终靠远程控制中心手动或预设的运行曲线自动控制底吹阀组，调节底吹透气砖喷吹气体的种类和流量，从而控制气体在熔池内搅拌程度，见图1。

  2．2．1 透气砖的结构及材质透气砖采用由北京荣诚京冶科技有限公司提供的炉底透气砖，采用多孔结构，中间均匀分布8支31不锈钢管微径输气管用于喷吹氩气、氮气、空气。

  要求其拥有非常良好的透气性能，良好的高温力学性能和抗热震性，抗剥落性、抗冲击、冲刷，其耐材材质特性为：（1）透气砖理化指标:MgO≥76%；C：14%；C．C．S．≥30 MPa。

  电磁搅拌技术的应用标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]电磁搅拌的应用材料与冶金学院冶金工程2012—4 侯虎兴摘要：电磁搅拌是大范围的应用连铸生产的技术，通过产生的电磁力，改善消除结晶器内钢水的过热度，可提高铸坯的等轴晶率，得到良好凝固组织的铸坯，从而改善成品的性能。

  关键词：电磁搅拌过热度等轴晶1 前言电磁搅拌器(简称EMS)是由瑞典ASEA公司首先提出的，1932年Dreyfus博士从法拉第的电磁感应原理中发现，低速移动着的感应磁场能在钢水中产生强力的搅拌作用，并与Sandvik厂合作，于1948年研制成第一台用于电弧炉炼钢的电磁搅拌器，后来该技术逐渐应用于感应熔炼炉、钢包精炼炉和连铸机。

  2 电磁搅拌的作用原理电磁搅拌的实质就是借助在铸坯的液相穴内感生的电磁力强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程,对提高铸坯质量具有积极的作用。

  连铸坯液相穴内钢水对流运动对消除过热度、改善铸坯凝固组织和成分偏析等有重大影响。

  而钢水流动的驱动力来自铸流的动能和外力，前者与浇注方式有关，后者则可以在液相穴的任何位置上外加电磁力即使用电磁搅拌，而后者的影响要远甚于前者。

  3 电磁搅拌器的类型用于连铸过程的电磁搅拌器按其安装的位置，有如下几种：(1) 中间包加热用电磁搅拌器HEMS：该种电磁搅拌使连铸过程中的钢水温度在液相线℃，使中间包二次冶金的效果更佳。

  (2) 结晶器电磁搅拌器MEMS：是目前各种连铸机都适用的装置，它对改善铸坯表面上的质量、细化晶粒和减少铸坯内部夹杂及中心疏松有明显的作用，应用最为广泛。

  (3) 二冷段电磁搅拌器SEMS：又可分为二冷一段电磁搅拌器S1EMS和二冷二段电磁搅拌器S2EMS。

  S1EMS安装在结晶器一段的足辊处，其功能与MEMS类似，两者不重复使用，由于其更换、维修方便，因此其投资和运行成本比较经济。

  VD氩气搅拌自动控制设计作者：徐芳泉来源：《科学与财富》2019年第15期摘要：在对合金钢进行冶炼的过程之中，需要将其中的各种杂质以及气体元素排出钢水之外，进而能获得纯净的优质钢水。

  氩气搅拌能够让钢水成分、温度更为均匀，促进夹渣物的上浮，让钢水更为纯净。

  关键词：真空炉，氩气，搅拌电弧炉冶炼优质合金钢工艺过程一般为：超高功率电弧炉（FSF）钢包精练电炉（LF）和真空炉（VD）三个冶炼次序，在VD中进行真空抽气的目的是使钢水中夹杂的各种气体元素如H，O，N，尽可能排出钢水之外，使这些有害元素的含量达到冶炼标准，从而获得纯净的优质钢水，为使这些元素能顺利排除钢水，向钢水由底部向上吹一定流量的氩气，利用真空扩散的原理，促使H，O，N，等气体上浮，排出钢水面.同时，氩气搅拌起到均匀钢水成分，均匀钢水温度，促进夹杂物上浮的作用，从而获得优质纯净的钢水，氩气搅拌系统一个主要的控制目标是钢水中吹出氩气的流量.一、VD炉氩气搅拌设备的结构和原理1、结构组成本系统设备由一组流量控制阀、压力计量单元、流量计量单元、稳流装置、PLC控制单元和人机界面等组成。

  该装置能实现氩气流量大范围精确控制，可进行远程自动和现场手动操作，并提供RS422/485标准通讯接口，以大范围的应用于钢铁企业自动化吹氩系统。

  2、原理设备是采用的PCM流量控制技术是将控制信号以2进制的形式输出，去控制一组阀门的开关组合。

  详见附图1：图中将A1A2A3A4……制成可调节的A1A2A3A4……四種开口面积，这样就成为A1：A2：A3：A4……=1：2：4：8……。

  将上述A1—A6综合面积的组合，由开关阀的通断来实现，不同的二进制信号，对应不同的开口面积，当二进制信号按一定规律变化时，就能够获得与二进制信号成比例关系的供氩气面积，从而能够得到与二进制信号变化成正比例关系的流量。

  同时系统中增加了稳流装置，使的流量不受外因的干扰，满足了各种炼钢工艺的要求。

  气体搅拌系统在电弧炉炼钢中的应用合金钢和不锈钢冶炼的制约因素电弧炉底吹气体搅拌技术电弧炉气体搅拌系统的应用及节约能源的效果近几年电弧炉气体搅拌系统作为先进的电弧炉技术在全球又重被重视。

  RHI/INTERSOP 提出一套经过全改造的气体掌握系统，适用于电弧炉、转炉以及钢包炉等二次精炼设备。

  本文介绍了这套系统的特点及近期有关耐火材料和气体掌握部件的案例争论和进展趋势。

  现代电弧炉炼钢工艺主要是以格外敏捷的生产效率进展着粗钢液的本钱最优化生产。

  钢 液的优良搅拌有助于改善传质和传热，以便加快、促进废钢和直接复原铁(DRI)的熔化、脱碳、均匀过热、合金分布以及避开形成结渣。

  底吹气体直接搅拌不仅仅可以有效促进整个熔池的钢 液混合，而且能供给恒定的气泡柱以避开 CO 共沸阻滞。

  对整个气体搅拌系统的掌握——从耐火材料到阀门掌握和搅拌策略，对确保搅拌系统的高牢靠性和有用性来说是至关重要的。

  RHI/INTERSTOP 依据多年的实践阅历，提出一套经过全改造的气体掌握系统，适用于电弧炉、转炉以及钢包炉等二次精炼设备。

  由羽含铁原材料价格持续上涨，用来生产高质量钢的废钢、DRI 、热压块铁(HBI)、热装铁水。

  含铁原材料、氧气、碳和合金利用率的最大化以及能源本钱的最小化都是优先需要仔细考虑的。

  因此， 优化熔池内钢液的流淌方式对于有效熔化废钢和DRI 并到达良好的均匀性是格外重要的。

  由于钢液中碳和铬 发生氧化时的氧气活度格外相近，所以在电弧炉吹氧期间，要特别留意尽量使铬的氧化损失 削减至最低。

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  电弧炉气体搅拌系统的应用及节约能源的效果近几年电弧炉气体搅拌系统作为先进的电弧炉技术在全球又重新被重视。

  RHI/INTERSOP提出一套经过全新改造的气体控制管理系统，适用于电弧炉、转炉以及钢包炉等二次精炼设备。

  本文介绍了这套新系统的特点及近期有关耐火材料和气体控制部件的案例研究和发展趋势。

  现代电弧炉炼钢工艺主要是以非常灵活的生产效率进行着粗钢液的成本最优化生产。

  钢液的优良搅拌有助于改善传质和传热，以便加快、促进废钢和直接还原铁(DRI)的熔化、脱碳、均匀过热、合金分布以及避免形成结渣。

  底吹气体直接搅拌不仅仅可以有效促进整个熔池的钢液混合，而且能提供恒定的气泡柱以避免CO共沸阻滞。

  对整个气体搅拌系统的控制——从耐火材料到阀门控制和搅拌策略，对确保搅拌系统的高可靠性和实用性来说是至关重要的。

  RHI/INTERSTOP根据多年的实践经验，提出一套经过全新改造的气体控制管理系统，适用于电弧炉、转炉以及钢包炉等二次精炼设备。

  1气体搅拌系统在电弧炉炼钢中的应用电弧炉炼钢的特点是在生产量和原材料方面具有很大的灵活性。

  由羽含铁原材料价格持续上涨，用来生产高质量钢的废钢、DRI、热压块铁(HBI)、热装铁水。

  含铁原材料、氧气、碳和合金利用率的最大化以及能源成本的最小化都是优先需要仔细考虑的。

  因此，优化熔池内钢液的流动方式对于有效熔化废钢和DRI并达到良好的均匀性是十分重要的。

  2合金钢和不锈钢冶炼的制约因素在电弧炉中型产合金钢、高铬钢或者铬-镍钢时有其他约束条件。

  由于钢液中碳和铬发生氧化时的氧气活度非常相近，所以在电弧炉吹氧期间，要格外的注意尽量使铬的氧化损失减少至最低。

  生产不锈钢时，电弧炉渣中铁氧化物(FeOx)含量低和氧化铬含量高往往会抑制泡沫渣的形成。

  这是由于碱性电弧炉渣中的Cr_(2)O_(3)溶解度低，导致Cr_(2)O_(3)承载物沉淀，且使炉渣具有较高的黏性。

  在大多数情况下，炉内铬的较高氧化是因钢液中碳的缺乏(与氧枪有关)造成的。

  3电弧炉底吹气体搅拌技术一般的电弧炉技术很少能提供动量源使钢液和渣流动、混合。

  另外，尽管直流电场作用于底电极上面的熔池中部，但到目前为止最有效促使钢液整体流动的方式是气体搅拌，从熔池底部至顶部产生很多气泡柱。

  自20世纪80年代初以来，各种氧气和惰性气体喷射系统就已经被采用，以提高电弧炉的熔化效率。

  通过单管或者多孔砖喷吹气体的底吹搅拌系统已被研制出，它既可以埋人电弧炉炉底捣打料中(即间接搅拌)，又可以与钢液接触(即直接搅拌)。

  然而目前，具有多孔砖设计的直接搅拌系统是全球钢铁工业电弧炉冶炼采用最多的底吹搅拌系统，比如:RHI直接搅拌透气砖(DPP)系列。

  总的来说，现在约9%的电弧炉配备有底吹气体搅拌系统，随着钢铁工业电弧炉炼钢降本增效的发展的新趋势，对底吹气体搅拌技术的需求也在不断增加。

  全球已有80多家企业的电弧炉(容积为6-250t)已采用了这种DPP透气砖。

  4电弧炉气体搅拌系统的安全性如图1所示，透气砖通过一个由周边耐火砖砌成的通道安装于电弧炉炉底内，这样使炉底透气砖的更换更容易，并且提高了安全标准，因为炉底捣打料的砌筑、脱气、压紧、烧结不影响搅拌系统运行。

  透气砖周围的其余缝隙用两种特殊的填充料填充，并被优化达到透气砖附近要求的特殊烧结性能。

  气体通过许多钢管供给熔池，通过提供的多个小孔，钢液或熔渣以低气流速度渗透进耐火砖，仅限于透气砖上部几毫米。

  在RADEXDPP气体搅拌系统运行期间，阻塞管重新疏通(气体通过邻近管进入时促使熔化物移动造成的)，并像往常一样。

  透气砖中的磨损指示器建立在压缩气体管路之上，压力下降通过磨损指示线表明剩余最小砖长度，透气砖也可以被安全关闭。

  比如，用于铸造业的小型电弧炉，为避免钢液“开眼”(由于渣厚度降低)，采用非常低的气体流速。

  具有最优气管数量和专用混合砖的RADEX DPP透气砖已大范围的应用于以极低气体流速运行的小型电弧炉。

  5气体喷吹如表1所示，一般的DPP气体流速为10-1001/min，若需要还可更高。

  位于透气砖和气体受热面以上几厘米处，产生大量均匀分布的气泡(上升到钢液表面)。

  因此，气流对钢液流动的影响主要根据所用的气体体积，其次是透气管子数量、管径或者管道布置。

  大量的小管降低了阻塞的风险，即使在非常低的气体流速下，也可产生大量气泡。

  另外，低气体流速不仅可使气体利用率最大化，而且还可避免钢液表明产生“开眼”。

  然而，有一些用户在电弧炉特殊运行条件下，采用较高的气体流速来实现其目标。

  6电弧炉底吹搅拌系统的气体控制RHI可提供整套气体搅拌系统，包括耐火砖和耐火泥、安装程序、过程支持及气体控制装置，气体控制装置是由INTERSTOP/RHI公司根据几十年的经验研发出来的。

  通过使用特定的电弧炉操作参数，或将其集成到电弧炉控制管理系统，气体流速的调节就可单独进行，而不依赖于电弧炉的控制。

  通过供应和安装具有最佳技术解决方案的全套气体搅拌系统，就可在电弧炉整个服役期内明显地增加气体搅拌的可用性和可靠性。

  新型气体搅拌系统的技术优势具体如下:◆模块化设计便于维修；◆用环形密封标准块替代管子，可实现100%无泄漏；◆可控制搅拌效率；◆按照每个用户需求，将所有输入、输出信号可视化；◆出具故障检验测试错误报告；◆工艺数据的可用性，通过嵌入现有IT基础设施进行数据传输与处理；◆程序语言Siemens Step7/WinCC Flexible或者TIA Portal；◆多孔气体搅拌系统可实现精确又个性化的流速控制；◆该系统的保证参数:100%无泄漏系统、流速控制精度3%、设定时间amp;lt;500ms。

  用于电弧炉和二次精炼的该气体搅拌系统的主要特征:◆具有整套气体搅拌解决方案——对整个气体搅拌技术的控制(从耐火材料到阀门控制和搅拌策略)；◆对系统和耐火材料实施一站式工程管理；◆专长工工工艺知识的专家进行技术上的支持；◆供应商优势的结合——INTERSTOP气体控制管理系统和RHI耐火材料；-◆先进的技术解决方案；◆通过L0级L2级自动化技术将该系统全部集成到用户的工艺控制管理系统中；◆模块化设计使得操作简单便捷、降本增效；◆高精度的质量流量控制——新一代MFCs；◆流速对设定值的响应快；◆来自气体供给、控制、透气装置、冶金技术的集成解决方案；◆用户友好型直觉控制面板和可视化；◆设计紧凑，占用空间少；◆使用户得到满足特别的条件的软件解决方案；◆可精确调节整炉搅拌气体的类型和流速；◆根据不同钢种或者生产计划，可程序化气体流速。

  1)气体搅拌系统可靠的重要的条件钢厂和耐火材料供应商主要关注于耐火材料的透气性产品，比如:透气砖及其在气泡形成、流速、压力、常规使用的寿命等方面的特性。

  7电弧炉应用气体搅拌系统实现的效益电弧炉冶炼工艺采用直接喷吹气体搅拌系统能增强整体熔池钢液的流动，并使钢液上下混合更加均匀。

  RADEX DPP底吹气体搅拌系统用于不锈钢生产获得的效益如下:1)增强钢液热量和温度的均匀性:◆减少废钢和DRI的熔化时间；◆在过热期间传热增强；◆能量输送的效率提高；◆单位耗电量降低；◆电弧炉和钢包炉中测得的钢液温度偏差降低；◆避免出钢后电弧炉炉底结渣或留有残渣；冶炼不锈钢时减少或避免电弧炉炉底堆积残渣。

  2)增强钢液化学成分的均匀性:◆增加金属收得率；◆提高二次含铁原料的利用(如:DRI、HBI、HM)；◆减少钢液成分分析的差异——较好的工艺控制；◆提高合金添加剂收得率；◆提高碳氧化速率，特别是热装铁水；◆[C][O]指标接衡条件，导致合金添加剂用量减少、较好的合金预测结果、钢包运行更加平稳；◆改善脱磷条件；◆提高吹氧效率。

  DPP系统的节电量大于5kWh/t，通电时间减少0.5min，产量增加0.5%。

  8电弧炉冶炼非合金钢应用DDP系统的案例分析近期DPP系统应用于电弧炉炼钢工艺，实施了以下具体改进措施:1)一座用来生产结构钢的250t电弧炉，以100%废钢为原料，配备了5个DPP.(气体流速40-7011/mmin)。

  电耗降低了7.3kWh/t，氧气输入量轻微上升了0.9m~(3)/t，出钢时钢液温度控制得到改善。

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